超前地质预报实施细则4-13(1)11

1、 新建京沈客专（辽宁段）站前工程TJ-10标新建铁路北京至沈阳铁路客运专线（辽宁段）站前工程TJ-10标段超前地质预报实施细则编 制 人： 审 核 人： 技术负责人： 中国铁建大桥工程局集团有限公司京沈客专辽宁段TJ-10标项目经理部二一四八月目 录一、编制原则3二、编制依据3三、工程简介3四、人员组织4五、元器件及设备4六、作业内容4七、工作准备5八、施工工艺流程及工艺要求5九、地质预报方案实施71、预报工作技术要求72、预报方法及操作规程9十、预报成果报告121、地质预报相关记录12（2）超前地质预报等级划分表12（3）地质预报计划安排表13（4）地质预测预报主要设备及人员13十一、超前地

2、质预报制度17超前地质预报实施细则一、编制原则隧道超前地质预报是保证隧道施工安全的重要管理环节和技术手段，通过超前地质预报工作，可以及时掌握和反馈隧道地质信息，为进一步修正、完善隧道设计参数、施工工法、防护措施，优化施工组织、超前制定施工安全应急预案、控制工程变更设计提供依据，最大限度的规避安全风险。超前地质预报主要用于隧道开挖过程，探测掌子面前方一定距离的岩溶、岩溶突水(突泥)、断层破碎带、高地应力(可能产生硬岩岩爆和软弱围岩塑性变形)和瓦斯等灾害性地质条件。通过超前地质预测预报，预测可能引发隧道地质灾害的不良地质位置、规模和性质，并根据地质预报成果，提出相应的技术措施与可行性建议，降低地质

3、灾害发生几率，确保隧道施工人员和设备安全，进而提高经济效益。在隧道开工前应根据隧道区域地质资料和施工图设计，结合现场实际情况，制定预报方案，针对不同地段的工程地质情况进行地质预报重要性分级，不同级别的地段采取不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。二、编制依据1）铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设2008105号）；2）铁路工程地质勘察规范TB10012-2007；3）关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知（铁建设2010120号）。三、工程简介 黑山隧道位于黑山县北部，邵家岗子村至小东镇之间，隧道进口里程为DK592+400，出口里程为DK59

4、2+840，全长440m，为单洞双线隧道，洞身最大埋深约38.19m，最小埋深约2m；隧道段位于直线上，隧道内纵坡为3的单向下坡。隧道进、出口交通条件便利，隧道围岩情况为：明洞72m，暗洞围岩长度为级330m。无辅助坑道设置。四、人员组织组长：姜宝权 副组长： 方向春、田树坤、谭福海组 员： 邵东华、刘德生、林春东、唐天贵、胡杨军、郭万平等五、元器件及设备仪器设备配置：TRT6000地质探测系统、地质雷达、红外线探测、罗盘仪、数码照相机等。六、作业内容1、地质调查：依据隧道区域地质资料和设计施工图纸进行地质核查，初步分析地层岩性、地质构造、不良地质、地下水。2、识别地质风险等级：依据地质调查资

5、料，对隧道地质风险等级进行初步划分，即按照A、B、C、D四级划分。3、编制地质预报实施方案：根据隧道地质风险等级，分级制定地质预报工作实施方案。4、地质预报成果分析：依据地质预报实施方案进行预报，对预报资料进行全面系统分析，判定前方地质状态。5、调整、优化施工方案：针对不良地质条件与设计进行对比分析，从而优化开挖工法和防护措施。七、工作准备1、组建地质预报工作机构：项目部由总工程师总负责，隧道地质工程师负责日常工作，配置隧道施工相关技术人员全面配合。2、绘制地质剖面图：根据隧道区域围岩地质资料和施工图设计、地质风险等级，绘制隧道地质纵断面剖面图，并标注预报等级方案。3、编制地质预报工作计划：根

6、据隧道地质剖面图和预报方案，结合隧道施工进度安排，制定超前地质预报工作计划，以满足施工进度要求。5、编制地质预报作业指导书，对技术人员和施工人员进行培训。八、施工工艺流程及工艺要求本隧道超前预报应在地质调查法的基础上采用地震波反射法进行中长、长距离探测，在采用加深炮孔探测法进行短距离预报，断层及重要物探异常段补充短距离物探红外探测法进行预报。1、 地质工作管理组织机构地表监测TRT预测红外探水洞内监测地质复查和素描地质雷达预报项目总工地质组加深炮孔2、超前地质预报工作流程图开始制定预报方案近程020m中程1560m远程50200m地震波法TSP超前预报法红外线探测法加深炮眼法掌子面地质素描按不

7、同探测方法相互验证，判断断层破碎、岩溶、采空区、含水构造等的规模及位置判释不良地质构造的位置及影响范围修正、完善施工方案及防治、抢险措施，准备设备、物资准确测定断层破碎带、岩溶、采空区、含水构造的位置验证中程预报的准确度验证远程预报的准确度按原施工组织设计进行施工进一步采用分段采用实施施工方案有无有有信息反馈 3、地质信息系统管理流程地质信息系统流程图与设计文件是否一致涌水量监测加深炮孔红外线探测法地质素描TRT系统探测施工开始超前地质预报地质信息采集系统动态调整地质信息综合分析地表观测物理力学试验地质复查九、地质预报方案实施1、预报工作技术要求（1）超前地质预报应实行分级管理，根据地质灾害对

8、隧道施工安全的危害程度，对工程进行地质灾害分级，采取不同地质预报方案。（2）根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，地质灾害分为四级：A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可岩溶与非可岩溶接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带；可能诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、人为坑洞、放射性等问题严重的地段；可能发生特大型、大型突水涌泥地段，特殊地质地段，重大物探异常地段等。B级：中、小型突水涌泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩级碎屑地段、小型断层破碎带，发生突水涌泥的可能性较小地段。D级：非溶岩地段，发生突水涌泥的可能性极小地

9、段。（3）根据不同的地质风险等级，确定其相应的切实可行的超前地质预报方案和方法。A级预报：采用地质分析法、地震波反射法、声波反射法、地质雷达、红外探测等手段进行综合预报。B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以地质雷达、红外探测。C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段，可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测。在物探后，对前方有疑问和可能造成地质灾害的不良地质宜辅以钻孔法探测，即每循环钻孔作业时可选13个钻孔加深45m，根据钻孔钻进的速度变化和出浆情况，分析前方地质情况的变化。D级预报：采用地质分析法，必要时采用超前水平钻孔探测

10、。即隧道爆破后及时查看掌子面地质状况，描绘地质图，通过与设计资料的对比，提供地质情况预报。（4）复杂隧道超前预报需编制实施细则，内容包括预报实施方案、分段预报内容、预报方法及技术要点等。2、预报方法及操作规程超前地质预测预报工作一般采用多种手段互相验证，各工作阶段互补，并按照长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性。根据各种探测方法的特点，可分为远程控制预报、中程预报、近程验证预报。综合地质预报主要措施见下表： 综合超前地质预报主要措施表措 施位 置地质素描洞顶及洞壁左侧洞壁、右侧洞壁、洞顶掌子面每10m拍摄一张数码相片计算物探方法TSP（掌子面岩溶，不良地质）洞身每次15

11、0m地质雷达（基底岩溶探测）在隧底中心和两侧，各布置一条测线地质雷达（掌子面岩溶探测）20m左右一次地震反射波法（基底岩溶探测）在隧底中心和两侧，各布置一条测线红外探水全洞身每30米测量一次加深炮孔钻探（一般钻孔深度812米）每次爆破开挖进行加深炮孔探测基底岩溶勘查地质雷达和钻探根据要求测试试验长期水文观测点（泉、暗河、钻孔、沟谷等）管道流、堰流、深孔水量、水压力测试洞内断层段、溪谷、岩溶水软岩物理力学、膨胀性试验按50米计划取样一组地下水侵蚀性判定取样灰岩地段每150米计划取样一组，碎屑岩、花岗岩地段每100米取样一组远程宏观控制预报：在隧道穿过的灰岩地段以及断层在洞身水平方向上采用TSP2

12、03超前地质预测预报系统进行距离50200m的预报(采用100m的成果)。中程预报：采用仪器(地质雷达、红外探测仪)进行的距离在30m的验证预报。近程预报：地质素描法和采用加长钻孔进行的距离小于30m的预报。（1）用工作面地质素描预报地质素描在隧道施工中全段进行。地质素描内容为： 根据对超前地质预报结果，对开挖面和洞身周边综合分析围岩的岩性、结构、构造和地下水情况，判断开挖面前方围岩的工程地质、水文地质特征。并依此提出工程措施建议和进一步预报的方案。根据开挖段围岩的工程地质、水文地质特征进行预报结果的验证，提出是否修改预报方法及参数的意见。根据开挖段及开挖面水文地质情况，提出针对性工程方案建议

13、。 （2）TRT超前地质预报系统超前探测隧道掘进过程中，每开挖50200m通过RTT6000对开挖前进方向进行中长距离预报，对一定规模的断层破碎带和岩溶带进行预报。（3）开挖后的周边探测地质雷达除进行开挖面前方探测以外，在隧道已开挖过的可溶岩地带隧底、断层破碎带洞壁815m范围进行连续探测，以发现可能的不良地质体，及时上报设计和监理单位进行变更处理，免除后患。（4）物探法物探的方式有很多种，在隧道施工中经常采用的是地震波反射法和声波反射法，目前在我国隧道施工采用的仪器主要是TSP203超前预报（地震波反射法）、HSP超前预报（声波反射法）、红外线探水仪和地质雷达超前探测（电磁波反射法）几种，针

14、对我单位隧道具体情况和隧道地质风险等级划分，计划采用地质雷达进行超前预报。（6）加深炮孔钻探采用加深炮孔钻探法，对开挖面前方812m范围的地质岩层整体性、含水构造、水量及水压进行预测，在地质雷达和地质分析法预报的基础上，用加深炮孔钻探法进一步对比较差的围岩地段取得可靠的资料。钻探孔时，根据钻进速度的变化和冲击振动频率，钻孔中出水的清浊及颜色，对开挖面前方围岩整体性进行分析，含水构造进行判断。（6）其它地质工作内容及方法 岩溶和断层破碎带形态调查调查岩溶的形态、规模及其分布位置、高程、延伸方向、涌水量大小、充填物情况。 地表监测依据提供的工程地质、水文地质图，岩溶隧道中线两侧各1.5公里与居民生

15、活、生产关系密切的泉水、井水等进行监测。监测内容主要为水量、水温、水压、水质的变化以及当地的气象与降水。监测手段主要为测量、摄影、笔记等。 必要时采用超前导坑法进行开挖揭示地质情况。（7）地质信息收集与处理超前地质预报建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，进行综合分析、判断，编制信息预报成果由主管技术人员予以复核，并报设计、监理。为变更设计和施工提供决策依据，及时调整施工方法和支护参数。经分析、整理的地质资料作为施工技术资料存档。采用新的施工方法和支护参数后，有从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复，形成地质信息系统化。十、预报成果报告1

16、、地质预报相关记录（1）超前地质预报主要项目、内容规划表超前地质预报主要项目、内容项目预测预报主要内容主要方法/仪器重点预报地段超前预测岩层倾向、倾角、走向地下水的来源、工作面埋深等预测岩层相同特征向施工方向延伸的长度、地下水源头、隧道埋深、断层延伸长度、裂隙发育和岩体结构特征地质分析法软弱围岩地段、断层破碎带、每个循环记录常规预报围岩等级岩性特征，节理、裂隙发育特征和岩体结构特征地质分析法（地质罗盘、地质锤、卷尺、地表观察、工作面观察）断层破碎带、软弱围岩地段、渗滴水地段地下水赋存状态涌水量大小、水压力、变化规律，环境水文地质特征地质雷达，超前钻探孔，测流计岩溶地带、高水压地段异常预报断层带

17、位置、规模、破碎程度及宽度、充填情况超前钻探孔，地质分析法 断层破碎带岩溶大小、位置，充填情况 与水关系地质雷达，超前地 质钻探孔、地表观察。必要时增加声波反射法岩溶发育地段（2）超前地质预报等级划分表超前地质预测预报等级划分表黑山隧道地质复杂程度分级表（3）地质预报计划安排表地质超前预报计划安排表地质预报项目单位工作面地质情况测量频率地质雷达次岩层破碎、设计地质物探异常、有渗水现象有异常时每30m左右进行探测一次超前水平地质探孔次岩层破碎、岩溶发育、有渗滴水现象、地表有天坑、水塘有异常时进行（23）孔地震波反射法次物探比较异常、地质条件较差地质素描隧道延米全部地段每次开挖后进行（4）地质预测

18、预报主要设备及人员超前地质预报主要设备配置表序号设备名称型号数量1TSP探测仪TSP2031套2地质雷达SIR-10H1套3红外探水仪HY-3031套4超声波检测仪CSB-31台5地质钻机MK-52台6数码相机尼康2台14 超前地质预测、 预报人员名单序号隧道名称姓名专业负责人联系电话1黑山隧道邵东华预测、预报方向表一：隧道施工地质预测预报成果表施工单位： 年 月 日序号预报预测地点预报方法超前预报结论评价及建议预报负责人备注1地质分析地质素描和施工阶段围岩级别判定卡2工作面地质雷达3超前地质钻探附件地质雷达探测图象工程名称： 施工里程： 编号项 目名 称状 态 描 述1掌子面尺 寸开挖宽度(m)开挖高度(m)开挖面积(m2)开挖方式其它2掌子面状 态稳定正面掉块正面挤出正面不能自稳其它：3毛开挖面状态自稳随时间松弛、掉块自稳困难、